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电子工程代写|计算机视觉代写Computer Vision代考|Telecentric illumination
Figure $2.20$ f illustrates the principal setup of a telecentric illumination system. It is used to convert the spatial radiance distribution of a light source into bundles of parallel rays that reflect the radiance (and spectral distribution) of a single point of the light source.
It principally consists of a large lens (often Fresnel lenses are used) which is placed at a distance of one focal length in front of an illumination source. A single point on the illumination source creates a bundle of parallel rays, leaving the lens into the direction of the line connecting the point and the center of the lens. The angle of the light bundle with the optical axis of the lens is given by the position on the focal plane using
$$
\tan \alpha=\frac{x}{f}
$$
where $x$ is the distance between the intersection of the optical axis and the focal plane and $f$ denotes the focal length of the lens. If the radiance of the light source is isotropic within the solid angle subtended by the lens, the intensity emitted by the lens is constant over the lens aperture. For a nonisotropic radiance distribution (non-Lambertian source), the spatial distribution of the intensity of the emitted bundle of rays reflects the angular distribution of the radiance.
Thus, a telecentric illumination converts the spatial radiance distribution of an extended illumination source into an angular radiance distribution and the angular radiance distribution of a single point into a spatial distribution over the cross section of the bundle of rays. It is the basic part of various types of illumination systems.
电子工程代写|计算机视觉代写Computer Vision代考|Pulsed and modulated illumination
Pulsed illumination can be used for a variety of purposes, such as increasing the performance of the illumination system, reducing blurring effects, and measuring time constants and distances, to mention only a few of them.
Some illumination sources (e.g., special lasers) can only be fired for a short time with a certain repetition rate. Others, such as LEDs, have a much higher light output if operated in pulsed mode. The pulsed-mode operation is especially useful for imaging applications. If LEDs are triggered on the frame sync of the camera signal, they can be pulsed with the frame rate of the camera. As the integration time of the camera only subtends a fraction of the time between two images, the LED output can be optimized by pulsed-mode operation. In order to operate the LED in pulsed mode, logical TTL-electronics can be used to generate an LED-pulse from the trigger signal of the camera. This signal can be used to switch the LED via transistors, as the TTL signal cannot be directly used for power switching of the LED. More detailed information about TTL electronics and interfaces driving optoelectronical components with TTL signals can be found in an excellent handbook on practical electronics by Horowitz and Hill [19].
Instead of synchronizing the pulsed illumination with the camera integration both can be intentionally separated. Using a grated camera, with an adjustable delay after the illumination pulse, radiation is received only from a certain depth range, corresponding to the run time of the backscattered signal.
电子工程代写|计算机视觉代写Computer Vision代考|Telecentric illumination
数字 $2.20 \mathrm{f}$ 说明了远心照明系统的主要设置。它用于将光源的空间辐射度分布转换为平行光线束，这些光 线反射光源单点的辐射度（和光谱分布）。
它主要由一个大透镜（通常使用菲涅耳透镜）组成，该透镜放置在光源前面一个焦距的距离处。照明源上 面上的位置给出
$$
\tan \alpha=\frac{x}{f}
$$
在哪里 $x$ 是光轴与焦平面的交点之间的距离，并且 $f$ 表示镜头的焦距。如果光源的辐射在透镜所对的立体角 内是各向同性的，则透镜发射的强度在秎镜孔径上是恒定的。对于非各向同性辐射分布（非朗伯源），发 射的光束强度的空间分布反映了辐射的角度分布。
因此，远心照明将扩展照明源的空间辐射分布转换为角度辐射分布，并将单个点的角度辐射分布转换为光 束横截面上的空间分布。它是各类照明系统的基本组成部分。
电子工程代写|计算机视觉代写Computer Vision代考|Pulsed and modulated illumination
脉冲照明可用于多种用途，例如提高照明系统的性能、减少模糊效果以及测量时间常数和距离，仅举几例。
一些照明源（例如，特殊激光）只能以一定的重复率在短时间内发射。如果在脉冲模式下运行，其他的，如 LED，则具有更高的光输出。脉冲模式操作对于成像应用特别有用。如果在相机信号的帧同步上触发 LED，它们可以以相机的帧速率脉冲。由于相机的积分时间只占两幅图像之间时间的一小部分，因此可以通过脉冲模式操作优化 LED 输出。为了在脉冲模式下操作 LED，可以使用逻辑 TTL 电子器件从相机的触发信号中生成 LED 脉冲。该信号可用于通过晶体管切换 LED，因为 TTL 信号不能直接用于 LED 的电源切换。
不是将脉冲照明与相机集成同步，而是可以有意地将两者分开。使用光栅相机，在照明脉冲之后具有可调节的延迟，仅从特定深度范围接收辐射，对应于反向散射信号的运行时间。
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